安徽省江南十校2023-2024学年高二下学期5月联考物理试卷 (B）

绝密 ★ 启用前 注意事项： 姓名 座位号 （在此卷上答题无效） 2024 年“江南十校”高二年级联考 物 理（B 卷） ( 物理 B 卷 ) ( 第 1 页 共 8 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写 在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的。 1. 如图所示为远距离特高压直流输电中的三根相互平行且间距相等的水平导线 a、b、c，其中 b、c 导线位于同一水平面内，三根导线流过的电流大小关系为 Ia 2Ib 2Ic ，方向如图。已知通 电直导线周围磁场磁感应强度大小 B k I （r 为磁场中某点到直导线的垂直距离，k 为常数）， r 下列说法正确的是 A. ( a c )a、c 两根导线相互吸引 B. a、c 两根导线对 b 的安培力方向竖直向下 C. b、c 两根导线对 a 的安培力方向水平向右 b D. 图中三角形中心处的磁场磁感应强度为零 2. 现代电磁技术在未来社会发展中具有举足轻重作用，关于现代电磁技术的分析，下列说法中正确的是 甲 乙 丙 丁 A. 图甲是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝S3 ，说明粒子的比荷越小B．图乙是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U C．图丙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出 A 极板是发电机的正极 D．图丁为霍尔效应示意图，金属导体外表面的电势比内表面的电势低 3. 如图（a）所示，一硬质细导线做成半径为 r 的圆环固定在纸面内，圆环的左半部分有垂直圆环平面的匀强磁场， MN 为圆环的直径，磁场随时间变化的规律如图（b）所示，磁场方向以向里为正方向，下列说法正确的是 A．0 到t1 与t1 到t2 时间内线框中感应电流方向相同 B. t1 到t2 时间内圆环中 M 点电势始终比 N 点电势低 C. 圆环中的感应电动势大小 D. 圆环所受的安培力方向始终不变 图（a） 图（b） 4. 如图所示，虚线 MN 左侧空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B0,与 MN 共 面的单匝金属线框 abcd 以 MN 为轴匀速转动，角速度大小为ω。已知正方形线框边长为 L， L 回路阻值为 R，ad 边与 MN 之间的距离为 4 ，则线框回路中电流的有效值为 5. 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器 C 置于储罐中，电容器可通过开关 S 与线圈 L 或电源相连，如图所示。当开关从 a 拨到 b 时，由 L 与 C 构成的回路中产生周期为T 2 LC 的振荡电流。那么 A. 若罐中的液面上升，振荡电流的周期变小B．若罐中的液面下降，振荡电流的频率变小 C．当 S 从 a 拨到 b 之后的四分之一周期内，电流变化越来越慢，线圈 L 的自感电动势变小 D．当 S 从 a 拨到 b 之后的四分之一周期内，线圈 L 的磁场变大，回路中的电流变小 6. 交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO 匀速转动。一小型发电机的线圈共 220 匝，线圈面积 S 0.05m2 ，线圈转动的频率为50Hz ，线圈内阻不计，磁 ( 物理试卷 第 3 页 共 8 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 场的磁感应强度 B 2 T 。为用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V，110W”的灯 泡正常工作，需在发电机的输出端 a，b 与灯泡之间接一个理想变压器，电路如图所示，下列说法正确的是 A．发电机的输出电压的最大值为1100V B．变压器原、副线圈的匝数比为 5:1 C．交流电流表的示数为0.1A D．如果把其中一个灯泡从电路中拆除后， 电流表的示数变大 7. 江南同学将质量为 m 的按压式圆柱笔（由内芯、外壳和弹簧三部分组成）倒置于桌面上按压， 由静止释放后借助于内部弹簧恢复形变作用先将外壳向上弹起，直至与内芯发生碰撞（已知碰撞时间极短），之后二者保持相对静止一起上升至最大高度 h，则下列说法正确的是 A. ( 2 gh )从开始释放至离开桌面过程中，桌面对圆柱笔支持力的冲量 大小为 m B. 从开始释放至上升到最大高度过程中，桌面对圆柱笔的支持力做功大小为 mgh C. 圆柱笔从开始释放到上升至最高点过程机械能守恒 D．圆柱笔外壳与内芯碰撞过程，整个圆珠笔系统动量守恒 8. 如图所示，竖直虚线 P、Q 间分布着竖直向下的匀强电场，间距为 d,水平虚线 CD 与 CF 之间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，CF 与虚线 Q 间的夹角为 300 。现一质量为 m，电荷量为 q 的粒子从 A 点以水平初速度v0 射入电场，经偏转后恰能从 C 点射 入磁场，且速度与虚线 CD 的夹角也为，不计粒子重力，下列说法中正确的是 A. 粒子带负电荷 B. 粒子在磁场中运动的时间为t m 3Bq ( 3 mv )2 C. 电场强度大小为E 0 qd D. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为r 3mv0 3qB 二、多项选择题：本题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的选项中，有多项符合 题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 9. 如图所示，在光滑水平面放有 9 个质量均为 m 的白球（在一条直线上），一质量为 2m 的黑球以与白球共线的速度v0 与 1 号小球发生弹性正碰，白色小球之间的碰撞也为弹性正碰。下列说法正确的是 10. 如图所示，质量为 m、电荷量为 q （ q 0 ）的带电粒子由静止经电压为U0 的电场加速后， 沿水平放置的带电平行板电容器的中轴线射入偏转电场。cd 两极板之间的距离为 D，长度为L，两板之间的电势差为 U 且上极板带正电。在偏转电场的右侧存在范围足够大的有界磁场， 其左边界 PQ 与极板右端重合，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B。粒子通过偏转 电场后从 PQ 进入磁场，之后从 PQ 边界上的 M 点（未画出）射出，平行板电容器中轴线与PQ 边界交于 O 点。设粒子进入磁场与射出磁场的两点间距离为 x，粒子在磁场中运动时间为t，不计粒子重力，则 A. t 随磁感应强度 B 的减小而增大 B. t 随偏转电压 U 的减小而增大 C. x 随 c、d 极板间距离 D 的减小而减小 D. x 随加速电压U0 的增大而增大，与偏转电压大小 U 无关三、非选择题：共 5 小题，共 58 分。 11．（6 分） 为节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制， 光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大， 照度单位为lx ）。 （1） 某光敏电阻 R 在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为0.6lx 时的电阻约为 K 。 照度/ lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/ K 5.8 3.7 2.3 2.0 1.8 （2） 如图乙是街道路灯自动控制设计电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （填“AB”或“BC”） 之间。 （3） 已知线圈的电阻为140 ；当线圈中的电流大于或等于 2mA 时，继电器的衔铁将被吸合， 图乙中直流电源的电动势 E 6V ，内阻忽略不计，滑动变阻器有两种规格可供选择： R1 （0～200Ω，1A）、 R2 （0～2000Ω，0.1A）。要求天色渐暗照度降低至1.0lx 时 点亮路灯，滑动变阻器应选择 （填“ R1 ” 、 “ R2 ”） 。 12．（10 分） 某实验小组利用如图装置验证动量守恒定律。气垫导轨上装有光电门 1 和 2。将滑块 A 和 B 静置在导轨上，两滑块上均固定有相同宽度的竖直挡光片。 （1） 打开气泵，先取走滑块 B，待气流稳定后将滑块 A 从气垫导轨右侧由弹射装置向左弹出， 测得滑块过光电门 1 的挡光时间小于过光电门 2 的挡光时间，为使实验结果准确，可进行调节的操作是 A. 调高右侧底座旋钮 B．调高左侧底座旋钮 C．将光电门 1 向左侧移动 D．将光电门 2 向右侧移动 （2） 气垫导轨调整好后，将滑块 B 静置于两光电门之间，将滑块 A 静置于光电门 1 右侧，给 A 水平向左的速度，经过光电门 1 后与 B 发生碰撞且被弹回，再次经过光电门 1。光电门 1 先后记录的挡光时间为t1 、t2 ，光电门 2 记录的挡光时间为t3 。为完成动量守恒定律的验证， 还必须测量的物理量有 。 A. 挡光片的宽度 d B．光电门 1 到光电门 2 的间距 s C．滑块 A（含挡光片）的质量 m1 D．滑块 B（含挡光片）的质量 m2 （3） 若两滑块碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为 （用（2）中的物理量表示）。 （4） 若滑块 A、B 之间的碰撞为弹性碰撞，则关系式满足 （仅用t1 、t2 、t3 表示）。 （5） 现取走滑块 B 和左侧挡板，将质量为 m （ m  mA ）的槽码用细线跨过导轨左端的定滑轮连接于滑块 A 上，已知重力加速度为 g 。利用上述器材验证动量定理，已知滑块 A 在重物牵 引下遮光条（宽度设为 d）通过光电门 1、2 的时间分别为t1 、t2 ，以及这两次遮光的时间间隔Δt ，这些物理量应满足的关系式 ，则可验证动量定理。 13．(10 分) 如图所示，在平面直角坐标系 Oxy 所在的平面内，有垂直于该平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。在 Oxy 平面内，从坐标原点 O 沿着与 x 轴正方向成 600 角，发射一个电荷量q、质量为 m、速度大小为 v 的带负电粒子，不计粒子的重力。求： （1） 粒子在运动过程中距离 x 轴的最远距离； （2） 粒子从开始出发至再次经过 x 轴时所用时间。 14．(14 分) 如图所示，在磁感应强度 B 2T 、方向竖直向下的匀强磁场中，放置两平行且足够长的光滑水平金属导轨，导轨左侧接有电源和电容器，电源电动势 E 2V ，电容器电容C 1F ，导轨 间距 L 0.5m 。初始时开关 S 连接到 a，质量为 m 1kg 的导体棒 MN 静止在导轨上， t 0 时 受到向右的恒定拉力 F 2N 作用下沿轨道向右运动，已知导体棒、导轨和电源的电阻均忽略不计。求： （1）2s 末时导体棒 MN 两端的电势差UMN ； （2） 若初始开关 S 连接到 b（电容器开始不带电），在恒定拉力 F 2N 作用下试证明导体棒向右做匀加速运动，并求出加速度大小； （3） 若初始开关 S 仍接 a，待电容器充电稳定后，于 2s 末再将开关 S 从 a 转接到 b，同时撤去外力 F，求之后导体棒运动的最终速度 v。 15．（18 分） 如图，一质量为 M 8kg 的小车静止于光滑水平面上，其上表面分别由半径 R 1m 的1 4 光滑圆弧轨道和长 L 3m 的粗糙水平轨道（动摩擦因数 0.5 ）组成，小车右端放置一质量 m 1.95kg 的可视为质点的物块。现将一质量为 m0 50g 的子弹以初速度v0 400 m s 射入物 块并镶嵌于内，二者作用时间极短，之后二者构成整体相对小车继续向左滑行，而后由O 进入圆弧轨道直至从 A 点冲出。求： （1） 子弹射入物块过程，二者相互作用所产生内能为多少； （2） 子弹和物块整体冲出轨道后，所能上升至距 A 点最大高度为多少； （3） 试判断子弹和物块整体由 A 点冲出圆弧轨道之后，能否再次由圆弧轨道 A 点返回？若不能，请说明理由；若能，请确定小车再次与子弹和物块整体作用后，小车最终速度为多少。 $$物理 第 1 页 共 1 页 11. (1) (2) (3) 12. (1) (2) (3) (4) (5) 2024 年“江南十校”高二年级联考 物理（B 卷）答题卡 姓名： 考号： 贴条形码区 姓名： 考号： 此栏考生禁填 缺考标记 单项选择题 ( 1 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ( 2 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ( 3 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ( 4 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ( 5 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ( 6 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ( 7 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ( 8 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 多项选择题 ( 9 ) [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] (10)[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 13. 续(13) 14. 缺考考生由监考员贴条形码，用 2B 铅笔填涂左边的缺考标记， 并在姓名栏填写“缺考”字样。 选择题 （用 2B铅笔填涂） 正确填涂样例： 贴 条 形 码 区 注 意 事 项 1．答题前务必认真核准条形码上的姓名、考号，并将本人姓名、座位号填写在相应位置，在答题 卡背面左上角填写姓名和座位号后两位。 2．答选择题时，须使用 2B 铅笔填涂，如需改动，务必擦净。答非选择题时，须使用 0.5 毫米的 黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。严格按题号所指示的答题区域作答，超出答题区 域书写的答案无效；在试题卷、草稿纸上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 3．考生未按上述要求填写、答题，影响评分质量，后果自负。 非选择题 （用 0.5毫米的黑色墨水签字笔书写） 请在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效请在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 15. 物理 第 2 页 共 1 页 考生请勿在此区域答题 B 卷参考答案 1.【答案】 B 【解析】 A项： a、c两根导线相互排斥，故 A错误； B项：由左手定则知，a、c两根导线对 b的安培力方向竖直向下，故 B正确。 C项：由左手定则知，b、c两根导线对 a的安培力方向是竖直向上，故 C错误； D项：由安培定则知，图中三角形中心处的磁场磁感应强度不为零，故 D错误。 2.【答案】 D 【解析】 A项：图甲中，带电粒子经过加速电场，根据动能定理可得 2 1 2 qU mv 解得 2qUv m  ，带电粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 2vqvB m r  解得 1 2mv mUr qB B q   可知打在底片上的位置越靠近狭缝 3S 说明粒子的轨道半径越小，粒子的 比荷越大，故 A错误； B项：图乙中，当粒子的轨道半径等于 D形盒半径时，粒子的速度最大，动能最大，则有 mmvR qB  ，粒子的最大动能为 2 2 2 2 km m 1 2 2 q B RE mv m   可知粒子的最大动能与电压无关，故 B 错误； C项：图丙中，根据左手定则可知带正电离子受到的洛伦兹力向下，带负电离子受到的洛伦 兹力向上，则 B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极，故 C错误； D项：图丁中，载流子带负电，载流子与电流方向相反，根据左手定则，载流子向外表面偏 转，则金属导体外表面的电势比内表面的电势低，故 D正确。 3.【答案】 A 【解析】 A项：由楞次定律知，0到 1t 与 1t 到 2t 时间内线框中感应电流方向均为顺时针，故 A正确； B项： 1t 与 1t 到 2t 时间内圆环中的电势 NM   ，故 B错误； C项：由法拉第电磁感应定律知 2 2 02 2 02 2 12 2 1 t rBr t Br t B t NE         ，故 C错 误； D项：由左手定则知，安培力方向相反，故 D错误。 4.【答案】A 【解析】 根据法拉第电磁感应定律可知，线框 ad边在磁场中运动时，回路中的感应电流最 大值为 m1 = 线框 bc边在磁场中运动时，回路中的感应电流最大值为m = 设回路中电流的有效值为 I，则有 2 2 2m1 m2( ) ( )2 22 2 I IT TR R I RT    解得 = 1 ，故选 A。 5.【答案】 C 【解析】 A项：两块平行金属板构成的电容器中间的不导电液体是一种电介质，液体的高 度升高，相当于插入的电介质增多，电容增大，根据 LCT 2 可知，电容增大时，振荡 电流的周期增大，则频率减小，故 A错误； B项：若液体的高度下降，则结果相反，故 B错误； CD项：在 S从 a拨到 b之后的四分之一个周期内，回路中的电流先逐渐增大，但电流变化 越来越慢，故 L的自感电动势变小，磁场变大。故 C正确，D错误。 6.【答案】B 【解析】 根据 m 1100 2VE NBS  得输出电压的有效值 m 1 1100V2 EU   ，故 A错误; 根据 1 1 2 2 U n U n  得，变压器原、副线圈的匝数比为 1 2 5 1 n n  ，故 B正确； 根据 WPP 220 出入 再根据 11IUP 入 解得 AI 2.01  ，故 C错误； 如果把其中一个灯泡从电路中拆除,则负载电阻变大，副线圈的电流 I2变小，则原线圈的电 流 I1变小，所以电流表的示数变小，故 D错误。 7.【答案】 D 【解析】 A项：从开始释放到离开桌面过程，由动量定理可得： 0 mvmgtIN ，其中 v根据之后竖直上抛运动满足： ghv 20 22  ，综上可得 mgtghmIN  2 则 A错； B项：整个过程支持力作用点无对地位移，从而不做功，则 B错； C项：从开始释放至上升最高点过程，系统弹性势能除了转化为最大高度的重力势能外，还 有内芯与外壳因完全非弹性碰撞，则机械能整个过程有损失，则 C错误； D项：由碰撞时间极短，则满足动量守恒，D正确。 8.【答案】 B 【解析】 AC项：设带电粒子在匀强电场中运动时间为 0t ，带电粒子在匀强电场中做类平抛 运动，电场力向下，则粒子带正电，则 00tvd  ， 2 02 1 aty  ， 0 0 tan 30 at v   由牛顿第二定律得 Eq ma 解得 qd mvE 3 3 20 ，故 A、C错误； B项：粒子在磁场中运动的时间为 1 2 6 rt v    ，解得 3 mt qB   ，故 B正确； D项：带电粒子进入磁场的速度大小为 2 20 0( )v v at  由洛伦兹力提供向心力得 2vqvB m r  解得 0 2 3 3 mvr qB  ，故 D错误。 9. 【答案】 BC 【解析】 设黑球与 1号小球碰撞后速度分别为 01v 和 1v ，根据动量守恒定律有 1010 22 mvmvmv  由能量守恒有 21 2 01 2 0 2 12 2 12 2 1 mvmvmv  得 001 0 001 3 4 2 22 32 2 vv mm mvvv mm mmv        ，之后 1号球依次向前交换速度至 9号球， 最终 9号球以 v1= 03 4 v 离开，1~8号球依次停下。而后黑球第二次以 001 3 1 vv  与 1号球相碰， 碰后， 001122 001 002 3 1 3 4 2 22 332 2 vv mm mvvvv mm mmv        ，之后 1号球依次向前交换 速度至 8号球，最终 8号球以 012 3 1 3 4 vv  离开，1~7号球依次停下，如此重复下去，当黑 球第九次与 1号球相碰，碰后 0801199 001 009 3 1 3 4 2 22 332 2 vv mm mvvvv mm mmv        ，即 完成最终碰撞。若所有小球碰后粘在一起，由动量守恒得：碰后， 00 11 2)92(2 vvvmmmv  共共 ，综合以上分析 BC正确。 10.【答案】AD 【解析】 A项：设进入偏转电场速度为 0v ，粒子经加速电场、偏转电场后速度偏转角为 ， 有 2 0 0 1 2 U q mv ， 0 tan y v v   而在磁场中的圆周运动时间与周期 2 mT qB   以及圆心角  2 有关；减小磁感应强度 B的大小，周期变大，圆心角不变，在磁场中运动的时 间为 2B αt T π  ，所以在磁场中运动时间变长，A正确； B项：只减小偏转电压 U的大小，在偏转电场中运动时间是定值，U减小导致竖直方向加 速度减小， yv 变小，变小，圆心角变小，在磁场中运动时间变短。所以，只减小偏转电压 U都会使运动时间 t减小，故 B错误； CD项：根据 02 cos 2 cos 2 mvmvx r qB qB      只减小 c、d板间距离 D，不影响 x大小；只 减小偏转电压 U的大小，也不影响 x大小，加速电压 U0增大，v0增大，进而 x增大，故 C 错，D正确。 11.【答案】 2.8kΩ（2.7kΩ~2.9kΩ ） AB R2 …………每空 2分，共 6分 【解析】（1）从图像上可以看出当照度为 0.6lx时的电阻约为 2.8kΩ； （2）当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此次触片 和下方接触，此时灯泡应该熄灭，说明灯泡接在了 AB上； （3）回路中的电流为 2mA时回路中的需要中电阻 6 Ω 3000Ω 0.002x ER I    所以选择滑动变组器 R2。 12.【答案】 （1）A （2）CD （3） 3 2 2 1 1 1 111 t m t m t m      （4） 321 111 ttt      （5） )( 12 1 t d t dmtmg  …………每空 2分，共 10分 【详解】 （1）滑块通过光电门 1的时间小于通过光电门 2的时间，说明光电门 1到光电门 2为减速运动，则右端较低，因此可以调高右侧底座旋钮保证气垫导轨水平，故选 A。 （2）A项：用挡光片的宽度 d虽然能计算出滑块碰撞前后的瞬时速度，但动量守恒和机械 能守恒的表达式的左右两边均有d ，可以约掉，故不需要测量，故 A错误； B项：滑块在碰撞前后均在气垫导轨上做匀速直线运动，故不需要测光电门 1到光电门 2 的间距 L，故 B错误； CD项：为了能够表示动量和动能，都需要测两滑块的质量，故 CD正确。 （3）滑块 A与 B碰撞前后的瞬时速度分别为 0 1 dv t   ， 3 A dv t   ， 2 B dv t   若碰撞过程中动量守恒，取水平向左为正方向，根据公式有 3 2 2 1 1 1 t dm t dm t dm      整理可得 3 2 2 1 1 1 111 t m t m t m      （4）若为弹性碰撞，即机械能守恒，结合动量守恒有 221101 )( vmvmvm  2 22 2 11 2 01 2 1 2 1 2 1 vmvmvm  联立解得 210 vvv  代入瞬时速度可得关系式为 321 111 ttt      。 （5）实验中槽码的质量远远小于滑块 A的质量，因此可以用槽码的重力代替细线的拉力。 为验证动量定理 I p  ，其中 I mg t  ， )()( 12 1121 t d t dmvvmp  因此需要探究的表达式为 )( 12 1 t d t dmtmg  13.【答案】（1） Bq mv 2 3 （2） Bq m 3 4 【详解】 （1）由牛顿第二定律知，对粒子有 Bq mvr r mvBqv  2 ………2分 粒子在运动过程中距离 x轴的最远距离 Bq mv Bq mvrrD 2 3)cos1(cos   ………3分 （2）粒子在磁场中运动的周期 Bq m v rT  22  ………2分 粒子再次经过 x轴时所用时间 Bq m Bq mTt 3 42 2 22 2 22           ……………3分 14.【答案】（1） VUMN 4 （2） 21 sma  （3） smv 1 【详解】 （1）初始时开关 S连接到 a，电源和电容器 C构成闭合电路，导体棒 MN没有电 流通过。 0t 时，恒定拉力 NF 2 作用下将沿轨道向右做匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律 maF  ，可得 22 sma  ， 2s末的速度 smatv 41  ，………2分 这时导体棒MN两端的电动势 VBLvE 4 ， 此时导体棒MN两端两端的电势差 VUMN 4 ………………2分 （2）当导体棒的速度大小为ν时，感应电动势 BLvE  ， 由 U QC  知，此时电容器极板上的电荷量 CBLvCEQ  设在一小段时间 t 内，速度增加量为 v ， 电容器极板上增加的电荷量为 vCBLQ  ………………2分 根据电流的定义式 CBLa t vCBL t QI        对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有 maBILF  解得 222 1 smLCBm Fa    可知导体棒的加速度与时间无关，为一个定值，即导体棒做匀加速运动。………………3分 （3）若 2s末开关 S从 a转接到 b，这时电容器与导体棒 MN两端连接。由于导体棒 MN的 M端的电动势高，电容器的下极板带正电，故回路中由 N到 M，故电容器先放电再充电， 而导体棒 MN则做减速运动。 设导体棒 MN沿轨道向右运动的速度为 2v 时，电容器充电结束，此后导体棒 MN以速度 2v 做 匀速运动。根据动量定理有 12 mvmvBqLBILt  ……………2分 电容器增加电量 )()( 22 EBLvCUBLvCq C  由于电容器增加的电量 q 等于流过导体棒的电荷量 q，所以解得 smv 12  所以导体棒最终的速度 smvv 12  ……………………3分 15.【答案】（1） JQ 3900 （2） mh 5.1 （3） smv 34  【详解】（1）由子弹与物块作用时间极短，则二者相互作用前后满足动量守恒：即 smvvmmvm /10)( 11000  ……………2分 再由二者作用过程满足能量守恒得： J3900)( 2 1 2 1 2 10 2 00  QvmmvmQ内能 ……………………3分 （2）由分析可知子弹和物块整体从 A点冲出时，相对于小车水平方向相对静止（即具有水 平方向的共同速度），而竖直方向相对小车继续上升，当冲到最高点时竖直方向速度减为 0， 水平方向仍然具有共速，则对子弹、物块和小车三者组成系统，从子弹射入物块作用后，直 至二者到达最大高度过程，由能量守恒得： 2 000 2 10 )(2 1)()()()( 2 1 共vMmmhRgmmgLmmvmm   …………3分 再由系统水平方向动量守恒： smvvMmmvmm /2)()( 010  共共 代入上式可得 mh 5.1 ……………………3分 （3）因子弹和物块整体从冲出小车上升至下降返回过程，与小车始终保持水平方向共速， 则最终一定能从圆弧轨道 A点返回小车，之后在滑至水平部分与小车间因摩擦二阻碍相对 运动，假设小车足够长使得最终子弹物块系统与小车能够相对静止，则由能量守恒： 2 00 2 10 )(2 1)()()( 2 1 共vMmmxLgmmvmm   …………2分 求得： Lmx  5 ，即实际子弹和物块系统相对与小车滑至最右端时仍未与小车达到共速， 设此时子弹物块速度为 v3，小车速度为 v4， 则由动量守恒得： 43010 )()( Mvvmmvmm  ， …………2分 再由能量守恒得： 2 4 2 300 2 10 2 1)( 2 12)()( 2 1 MvvmmLgmmvmm   最终求得： smv 34  ……………………3分 (另一组解 smv 14  对应 smv 63  不符合实际而舍掉 ) 物理 B卷 第 1 页 共 8 页 丁丙乙甲 姓名 座位号 （在此卷上答题无效） 绝密 ★ 启用前 2024 年“江南十校”高二年级联考 物 理（B卷） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写 在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 个选项是符合要求的。 1．如图所示为远距离特高压直流输电中的三根相互平行且间距相等的水平导线 a、b、c，其中 b、 c导线位于同一水平面内，三根导线流过的电流大小关系为 cba III 22  ，方向如图。已知通 电直导线周围磁场磁感应强度大小 IB k r  （r为磁场中某点到直导线的垂直距离，k为常数）， 下列说法正确的是 A．a、c两根导线相互吸引 B．a、c两根导线对 b的安培力方向竖直向下 C．b、c两根导线对 a的安培力方向水平向右 D．图中三角形中心处的磁场磁感应强度为零 2．现代电磁技术在未来社会发展中具有举足轻重作用，关于现代 电磁技术的分析，下列说法中正确的是 A．图甲是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝 3S ，说明粒子的比荷越小 B．图乙是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U C．图丙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出 A极板是发电机的正极 D．图丁为霍尔效应示意图，金属导体外表面的电势比内表面的电势低 a b c 物理 B卷 第 2 页 共 8 页 3．如图（a）所示，一硬质细导线做成半径为 r的圆环固定在纸面内，圆环的左半部分有垂直圆 环平面的匀强磁场，MN 为圆环的直径，磁场随时间变化的规律如图（b）所示，磁场方向以 向里为正方向，下列说法正确的是 A．0到 1t 与 1t 到 2t 时间内线框中感应电流方向相同 B． 1t 到 2t 时间内圆环中 M点电势始终比 N点电势低 C．圆环中的感应电动势大小为 2 2 0 2t rB  D．圆环所受的安培力方向始终不变 4．如图所示，虚线 MN左侧空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B0,与 MN共 面的单匝金属线框 abcd以 MN为轴匀速转动，角速度大小为ω。已知正方形线框边长为 L， 回路阻值为 R，ad边与 MN之间的距离为 4 L ，则线框回路中电流的有效值为 A． R LB 8 10 20  B． R LB 6 5 20  C． R LB 3 2 20  D． R LB 4 3 20  5．为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器 C置 于储罐中，电容器可通过开关 S与线圈 L或电源相连，如图所示。当开关从 a拨到 b时，由 L与 C构成的回路中产生周期为 LCT 2 的振荡电流。那么 A．若罐中的液面上升，振荡电流的周期变小 B．若罐中的液面下降，振荡电流的频率变小 C．当 S 从 a拨到 b之后的四分之一周期内，电流变化越来越慢，线圈 L 的自感电动势变小 D．当 S从 a拨到 b之后的四分之一周期内，线圈 L的磁场变大，回路中的电流变小 a b cd 0B M N  图（a） 图（b） 物理试卷 第 3 页 共 8 页 6．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO 匀速转动。一小型发 电机的线圈共 220匝，线圈面积 205.0 mS  ，线圈转动的频率为 Hz50 ，线圈内阻不计，磁 场的磁感应强度 TB  2  。为用此发电机所发出的交流电带动两个标有 ”，“ WV 110220 的灯 泡正常工作，需在发电机的输出端 a，b与灯泡之间接一个理想变压器，电路如图所示，下列 说法正确的是 A．发电机的输出电压的最大值为 V1100 B．变压器原、副线圈的匝数比为 5:1 C．交流电流表的示数为 A1.0 D．如果把其中一个灯泡从电路中拆除后， 电流表的示数变大 7．江南同学将质量为 m的按压式圆柱笔（由内芯、外壳和弹簧三部分组成）倒置于桌面上按压， 由静止释放后借助于内部弹簧恢复形变作用先将外壳向上弹起，直至与内芯发生碰撞（已知 碰撞时间极短），之后二者保持相对静止一起上升至最大高度 h，则下列说法正确的是 A．从开始释放至离开桌面过程中，桌面对圆柱笔支持力的冲量 大小为 ghm 2 B．从开始释放至上升到最大高度过程中，桌面对圆柱笔的支持力 做功大小为 mgh C．圆柱笔从开始释放到上升至最高点过程机械能守恒 D．圆柱笔外壳与内芯碰撞过程，整个圆珠笔系统动量守恒 8．如图所示，竖直虚线 P、Q间分布着竖直向下的匀强电场，间距为 d,水平虚线 CD与 CF之间 分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，CF与虚线 Q间的夹角为 030 。 现一质量为 m，电荷量为 q的粒子从 A点以水平初速度 0v 射入电场，经偏转后恰能从 C点射 入磁场，且速度与虚线 CD的夹角也为 ，不计粒子重力，下列说法中正确的是 A．粒子带负电荷 B．粒子在磁场中运动的时间为 Bq mt 3   C．电场强度大小为 qd mvE 2 03 D．粒子在磁场中运动的轨迹半径为 qB mvr 3 3 0 物理试卷 第 4 页 共 8 页 二、多项选择题：本题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的选项中，有多项符合 题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 9．如图所示，在光滑水平面放有 9个质量均为 m的白球（在一条直线上），一质量为 2m的黑球 以与白球共线的速度 0v 与 1号小球发生弹性正碰，白色小球之间的碰撞也为弹性正碰。下列 说法正确的是 A．9号白球最终速度大小为 03 2 v B．8号白球最终速度大小为 09 4 v C．黑球最终速度大小为 0 9) 3 1( v D．若所有小球依次碰撞均粘在一起，则最终整体运动速度为 010 1 v 10．如图所示，质量为 m、电荷量为 q （ 0q ）的带电粒子由静止经电压为 0U 的电场加速后， 沿水平放置的带电平行板电容器的中轴线射入偏转电场。cd两极板之间的距离为 D，长度为 L，两板之间的电势差为 U且上极板带正电。在偏转电场的右侧存在范围足够大的有界磁场， 其左边界 PQ与极板右端重合，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B。粒子通过偏转 电场后从 PQ进入磁场，之后从 PQ边界上的 M点（未画出）射出，平行板电容器中轴线与 PQ边界交于 O点。设粒子进入磁场与射出磁场的两点间距离为 x，粒子在磁场中运动时间为 t，不计粒子重力，则 A． t随磁感应强度 B的减小而增大 B． t随偏转电压 U的减小而增大 C． x随 c、d极板间距离 D的减小而减小 D． x随加速电压 0U 的增大而增大，与偏转电压大小 U无关 三、非选择题：共 5 小题，共 58 分。 11．（6分） 为节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制， 光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大， 照度单位为 lx）。 物理试卷 第 5 页 共 8 页 （1）某光敏电阻 R 在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中 描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为 lx6.0 时的电阻约为______ K 。 （2）如图乙是街道路灯自动控制设计电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为 路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“AB”或“BC”） 之间。 （3）已知线圈的电阻为 140 ；当线圈中的电流大于或等于 mA2 时，继电器的衔铁将被吸合， 图乙中直流电源的电动势 VE 6 ，内阻忽略不计，滑动变阻器有两种规格可供选择： 1R （0～200Ω，1A）、 2R （0～2000Ω，0.1A）。要求天色渐暗照度降低至 lx0.1 时 点亮路灯，滑动变阻器应选择________（填“ 1R ”、“ 2R ”）。 照度/ lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/ K 5.8 3.7 2.3 2.0 1.8 物理试卷 第 6 页 共 8 页 12．（10分） 某实验小组利用如图装置验证动量守恒定律。气垫导轨上装有光电门 1和 2。将滑块 A和 B 静置在导轨上，两滑块上均固定有相同宽度的竖直挡光片。 （1）打开气泵，先取走滑块 B，待气流稳定后将滑块 A从气垫导轨右侧由弹射装置向左弹出， 测得滑块过光电门 1的挡光时间小于过光电门 2的挡光时间，为使实验结果准确，可进行调 节的操作是 A．调高右侧底座旋钮 B．调高左侧底座旋钮 C．将光电门 1向左侧移动 D．将光电门 2向右侧移动 （2）气垫导轨调整好后，将滑块 B静置于两光电门之间，将滑块 A静置于光电门 1右侧，给 A 水平向左的速度，经过光电门 1后与 B发生碰撞且被弹回，再次经过光电门 1。光电门 1先 后记录的挡光时间为 1t 、 2t ，光电门 2记录的挡光时间为 3t 。为完成动量守恒定律的验证， 还必须测量的物理量有 。 A．挡光片的宽度 d B．光电门 1到光电门 2的间距 s C．滑块 A（含挡光片）的质量 1m D．滑块 B（含挡光片）的质量 2m （3）若两滑块碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为 （用（2）中的物理量表示）。 （4）若滑块 A、B 之间的碰撞为弹性碰撞，则关系式满足 （仅用 1t 、 2t 、 3t 表示）。 （5）现取走滑块 B和左侧挡板，将质量为m（ Am m ）的槽码用细线跨过导轨左端的定滑轮 连接于滑块 A上，已知重力加速度为 g。利用上述器材验证动量定理，已知滑块 A在重物牵 引下遮光条（宽度设为 d）通过光电门 1、2的时间分别为 1t 、 2t ，以及这两次遮光的时间间 隔Δt，这些物理量应满足的关系式 ，则可验证动量定理。 物理试卷 第 7 页 共 8 页 13．(10分) 如图所示，在平面直角坐标系 Oxy所在的平面内，有垂直于该平面向外的匀强磁场，磁感应 强度大小为 B。在 Oxy平面内，从坐标原点 O沿着与 x轴正方向成 060 角，发射一个电荷量 q、质量为 m、速度大小为 v的带负电粒子，不计粒子的重力。求： （1）粒子在运动过程中距离 x轴的最远距离； （2）粒子从开始出发至再次经过 x轴时所用时间。 14．(14分) 如图所示，在磁感应强度 TB 2 、方向竖直向下的匀强磁场中，放置两平行且足够长的光 滑水平金属导轨，导轨左侧接有电源和电容器，电源电动势 VE 2 ，电容器电容 FC 1 ，导轨 间距 mL 5.0 。初始时开关 S连接到 a，质量为 kgm 1 的导体棒MN 静止在导轨上， 0t 时 受到向右的恒定拉力 NF 2 作用下沿轨道向右运动，已知导体棒、导轨和电源的电阻均忽略不 计。求： （1）2s末时导体棒MN 两端的电势差 MNU ； （2）若初始开关 S连接到 b（电容器开始不带电），在恒定拉力 NF 2 作用下试证明导体棒向 右做匀加速运动，并求出加速度大小； （3）若初始开关 S仍接 a，待电容器充电稳定后，于 2s末再将开关 S从 a转接到 b，同时撤去 外力 F，求之后导体棒运动的最终速度 v。 物理试卷 第 8 页 共 8 页 15．（18分） 如图，一质量为 kgM 8 的小车静止于光滑水平面上，其上表面分别由半径 mR 1 的 41 光 滑圆弧轨道和长 mL 3 的粗糙水平轨道（动摩擦因数 5.0 ）组成，小车右端放置一质量 kgm 95.1 的可视为质点的物块。现将一质量为 gm 500  的子弹以初速度 smv 4000  射入物 块并镶嵌于内，二者作用时间极短，之后二者构成整体相对小车继续向左滑行，而后由O进入 圆弧轨道直至从 A点冲出。求： （1）子弹射入物块过程，二者相互作用所产生内能为多少； （2）子弹和物块整体冲出轨道后，所能上升至距 A点最大高度为多少； （3）试判断子弹和物块整体由 A点冲出圆弧轨道之后，能否再次由圆弧轨道 A点返回？若不能， 请说明理由；若能，请确定小车再次与子弹和物块整体作用后，小车最终速度为多少。